teshsuite/smpi/mpich3-test/perf/nestvec.c

   1 /* -*- Mode: C; c-basic-offset:4 ; indent-tabs-mode:nil ; -*- */
   2 /*
   3  *  (C) 2012 by Argonne National Laboratory.
   4  *      See COPYRIGHT in top-level directory.
   5  */
   6
   7 /*
   8  * Tests that basic optimizations are performed on vector of vector datatypes.
   9  * As the "leaf" element is a large block (when properly optimized), the
  10  * performance of an MPI datatype should be nearly as good (if not better)
  11  * than manual packing (the threshold used in this test is *very* forgiving).
  12  * This test may be run with one process.
  13  *
  14  * If PACK_IS_NATIVE is defined, MPI_Pack stores exactly the same bytes as the
  15  * user would pack manually; in that case, there is a consistency check.
  16  */
  17
  18 #include "mpi.h"
  19 #include <stdio.h>
  20 #include <stdlib.h>
  21 #include <string.h>
  22
  23 #include "mpitestconf.h"
  24
  25 #ifdef MPICH
  26 /* MPICH (as of 6/2012) packs the native bytes */
  27 #define PACK_IS_NATIVE
  28 #endif
  29
  30
  31 static int verbose = 0;
  32
  33 int main(int argc, char **argv)
  34 {
  35     int vcount = 16, vblock = vcount * vcount / 2, vstride = 2 * vcount * vblock;
  36     int v2stride, typesize, packsize, i, position, errs = 0;
  37     char *inbuf, *outbuf, *outbuf2;
  38     MPI_Datatype ft1type, ft2type, ft3type;
  39     MPI_Datatype ftopttype;
  40     MPI_Aint lb, extent;
  41     double t0, t1;
  42     double tpack, tmanual, tpackopt;
  43     int ntry;
  44
  45     MPI_Init(&argc, &argv);
  46
  47     MPI_Type_contiguous(6, MPI_FLOAT, &ft1type);
  48     MPI_Type_size(ft1type, &typesize);
  49     v2stride = vcount * vcount * vcount * vcount * typesize;
  50     MPI_Type_vector(vcount, vblock, vstride, ft1type, &ft2type);
  51     MPI_Type_create_hvector(2, 1, v2stride, ft2type, &ft3type);
  52     MPI_Type_commit(&ft3type);
  53     MPI_Type_free(&ft1type);
  54     MPI_Type_free(&ft2type);
  55 #if defined(MPICH) && defined(PRINT_DATATYPE_INTERNALS)
  56     /* To use MPIDU_Datatype_debug to print the datatype internals,
  57      * you must configure MPICH with --enable-g=log */
  58     if (verbose) {
  59         printf("Original datatype:\n");
  60         MPIDU_Datatype_debug(ft3type, 10);
  61     }
  62 #endif
  63     /* The same type, but without using the contiguous type */
  64     MPI_Type_vector(vcount, 6 * vblock, 6 * vstride, MPI_FLOAT, &ft2type);
  65     MPI_Type_create_hvector(2, 1, v2stride, ft2type, &ftopttype);
  66     MPI_Type_commit(&ftopttype);
  67     MPI_Type_free(&ft2type);
  68 #if defined(MPICH) && defined(PRINT_DATATYPE_INTERNALS)
  69     if (verbose) {
  70         printf("\n\nMerged datatype:\n");
  71         MPIDU_Datatype_debug(ftopttype, 10);
  72     }
  73 #endif
  74
  75     MPI_Type_get_extent(ft3type, &lb, &extent);
  76     MPI_Type_size(ft3type, &typesize);
  77
  78     MPI_Pack_size(1, ft3type, MPI_COMM_WORLD, &packsize);
  79
  80     inbuf = (char *) malloc(extent);
  81     outbuf = (char *) malloc(packsize);
  82     outbuf2 = (char *) malloc(packsize);
  83     if (!inbuf) {
  84         fprintf(stderr, "Unable to allocate %ld for inbuf\n", (long) extent);
  85         MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1);
  86     }
  87     if (!outbuf) {
  88         fprintf(stderr, "Unable to allocate %ld for outbuf\n", (long) packsize);
  89         MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1);
  90     }
  91     if (!outbuf2) {
  92         fprintf(stderr, "Unable to allocate %ld for outbuf2\n", (long) packsize);
  93         MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1);
  94     }
  95     for (i = 0; i < extent; i++) {
  96         inbuf[i] = i & 0x7f;
  97     }
  98     position = 0;
  99     /* Warm up the code and data */
 100     MPI_Pack(inbuf, 1, ft3type, outbuf, packsize, &position, MPI_COMM_WORLD);
 101
 102     /* Pack using the vector of vector of contiguous */
 103     tpack = 1e12;
 104     for (ntry = 0; ntry < 5; ntry++) {
 105         position = 0;
 106         t0 = MPI_Wtime();
 107         MPI_Pack(inbuf, 1, ft3type, outbuf, packsize, &position, MPI_COMM_WORLD);
 108         t1 = MPI_Wtime() - t0;
 109         if (t1 < tpack)
 110             tpack = t1;
 111     }
 112     MPI_Type_free(&ft3type);
 113
 114     /* Pack using vector of vector with big blocks (same type map) */
 115     tpackopt = 1e12;
 116     for (ntry = 0; ntry < 5; ntry++) {
 117         position = 0;
 118         t0 = MPI_Wtime();
 119         MPI_Pack(inbuf, 1, ftopttype, outbuf, packsize, &position, MPI_COMM_WORLD);
 120         t1 = MPI_Wtime() - t0;
 121         if (t1 < tpackopt)
 122             tpackopt = t1;
 123     }
 124     MPI_Type_free(&ftopttype);
 125
 126     /* User (manual) packing code.
 127      * Note that we exploit the fact that the vector type contains vblock
 128      * instances of a contiguous type of size 24, or equivalently a
 129      * single block of 24*vblock bytes.
 130      */
 131     tmanual = 1e12;
 132     for (ntry = 0; ntry < 5; ntry++) {
 133         const char *ppe = (const char *) inbuf;
 134         int k, j;
 135         t0 = MPI_Wtime();
 136         position = 0;
 137         for (k = 0; k < 2; k++) {       /* hvector count; blocksize is 1 */
 138             const char *ptr = ppe;
 139             for (j = 0; j < vcount; j++) {      /* vector count */
 140                 memcpy(outbuf2 + position, ptr, 24 * vblock);
 141                 ptr += vstride * 24;
 142                 position += 24 * vblock;
 143             }
 144             ppe += v2stride;
 145         }
 146         t1 = MPI_Wtime() - t0;
 147         if (t1 < tmanual)
 148             tmanual = t1;
 149
 150         /* Check on correctness */
 151 #ifdef PACK_IS_NATIVE
 152         if (memcmp(outbuf, outbuf2, position) != 0) {
 153             printf("Panic - pack buffers differ\n");
 154         }
 155 #endif
 156     }
 157
 158     if (verbose) {
 159         printf("Bytes packed = %d\n", position);
 160         printf("MPI_Pack time = %e, opt version = %e, manual pack time = %e\n",
 161                tpack, tpackopt, tmanual);
 162     }
 163
 164     /* A factor of 4 is extremely generous, especially since the test suite
 165      * no longer builds any of the tests with optimization */
 166     if (4 * tmanual < tpack) {
 167         errs++;
 168         printf("MPI_Pack time = %e, manual pack time = %e\n", tpack, tmanual);
 169         printf("MPI_Pack time should be less than 4 times the manual time\n");
 170         printf("For most informative results, be sure to compile this test with optimization\n");
 171     }
 172     if (4 * tmanual < tpackopt) {
 173         errs++;
 174         printf("MPI_Pack with opt = %e, manual pack time = %e\n", tpackopt, tmanual);
 175         printf("MPI_Pack time should be less than 4 times the manual time\n");
 176         printf("For most informative results, be sure to compile this test with optimization\n");
 177     }
 178     if (errs) {
 179         printf(" Found %d errors\n", errs);
 180     }
 181     else {
 182         printf(" No Errors\n");
 183     }
 184
 185     free(inbuf);
 186     free(outbuf);
 187     free(outbuf2);
 188
 189     MPI_Finalize();
 190     return 0;
 191 }